Czym jest grubość?
Grubość definiowana jest jako odległość między jedną powierzchnią materiału a drugą, co czyni ją pomiarem jednowymiarowym. Może to być odległość punkt-punkt, punkt-płaszczyzna lub płaszczyzna-płaszczyzna. Precyzyjne określenie tej odległości jest krytyczne w produkcji, gdzie różnice w grubości mogą wpływać na jakość, funkcjonalność i zgodność wyrobu z normami.
Grubościomierze czujnikowe
Grubościomierz czujnikowy to podstawowe narzędzie do pomiaru grubości, wyposażone w czujnik zegarowy lub elektroniczny. Podnoszenie trzpienia czujnika odbywa się zazwyczaj przy użyciu dźwigni. Kluczowe parametry, które trzeba uwzględnić przy doborze grubościomierza, to:
- Zakres pomiarowy - Urządzenie powinno obejmować docelowe wartości mierzone.
- Charakterystyki czujnika - Rozdzielczość, błąd graniczny i histereza. Warto zwrócić uwagę także na opcje dodatkowe, takie jak wyjście danych.
- Nacisk pomiarowy - Kluczowy parametr w przypadku materiałów elastycznych. W normach często odnosi się do "dead weight" - obciążenia stosowanego do osiągnięcia odpowiedniego nacisku, wyrażanego w kPa.
- Głębokość rękojeści - Decyduje, jak daleko w głąb materiału można wykonać pomiar.
- Rodzaj i kształt końcówek pomiarowych - Wyróżniamy m.in. talerzykowe, punktowe czy ostrzowe. Wybór zależy od specyfiki materiału i wymagań norm.
Dobór końcówek pomiarowych
Końcówki pomiarowe są kluczowe dla precyzji i zgodności pomiaru z normami. Oto podstawowe zasady doboru:
- Im większa powierzchnia pomiarowa, tym mniejszy nacisk.
- Większe końcówki kompensują odchyłki geometryczne, co może być zarówno zaletą, jak i wadą.
- Pomiar punktowy jest bardziej podatny na błędy wynikające z nierównoległości osi rękojeści grubościomierza do powierzchni materiału.
- Końcówki punktowe lepiej radzą sobie z zabrudzeniami na powierzchni.
- Dla pomiarów ciągłych warto wybrać modele z rolką.
- Materiał końcówek (np. ceramika) powinien być dostosowany do warunków pomiarowych (odporność na ścieranie, temperaturę).
Pomiary grubości materiałów cienkich
Do tej grupy zaliczamy:
- Papier, karton, bibułę
- Wyroby gumowe
- Tekstylia
- Skóry
- Folie
- Blachę
Dobór odpowiedniego przyrządu pomiarowego powinien rozpoczynać się od określenia normy branżowej, dotyczącej materiału. Kluczowe wytyczne norm obejmują:
- Średnicę powierzchni pomiarowych
- Nacisk pomiarowy
- Wymaganą dokładność i rozdzielczość
- Charakterystyki geometryczne (np. równoległość powierzchni)
Przykładowe normy to:
|
Standard |
Przedmiot |
|
ASTM D1777 |
Tkaniny, taśmy, pasy, koce |
|
DIN 53370 |
Folie plastikowe |
|
PN-EN 1849-2 |
Wyroby z tworzyw sztucznych |
|
ISO 3034 |
Tektura falista |
|
ISO 5084 |
Tekstylia |
|
ISO 2589 |
Skóry |
Lista ta nie jest wyczerpująca, a dokładna analiza wymagań przed zakupem urządzenia jest nieodzowna.
Alternatywy dla grubościomierzy czujnikowych
W przypadku pomiaru grubości materiałów elastycznych można również zastosować inne przyrządy, takie jak mikrometry. Mikrometry talerzykowe (typ D6 wg DIN 863-3) doskonale sprawdzają się w takich pomiarach, choć wymagany nacisk pomiarowy może nie zawsze spełniać wymogi norm. Dla bardziej zaawansowanych zastosowań stosuje się mikrometry cyfrowe dedykowane do konkretnych materiałów, takich jak papier czy folie.
Podsumowanie
Dobór grubościomierza czujnikowego do materiałów elastycznych wymaga uwzględnienia wielu czynników, takich jak nacisk pomiarowy, rodzaj końcówek, głębokość ramy oraz zgodność z normami branżowymi. Zrozumienie tych parametrów pozwala na precyzyjne i zgodne z wymaganiami pomiary, co przekłada się na jakość produkcji i wyrobów finalnych. W kolejnej części artykułu przyjrzymy się alternatywnym metodom pomiaru, takim jak grubościomierze ultradźwiękowe czy macki pomiarowe.
